راهنمایی گر تلسکوپ جیمز وب دقت خود را با این تصویر از اعماق کیهان نشان داد - وبلاگ منصوری

به گزارش وبلاگ منصوری، تنها چند روز تا انتشار نخستین تصاویر تمام رنگی تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا به جای مانده است و آژانس فضایی آمریکا با انتشار تصویر اولیه حسگر راهنمایی دقیق، درباره یافتن و قفل کردن تلسکوپ روی اهداف اعماق کیهان توضیحاتی را ارائه نموده است.

حسگر راهنمایی دقیق (FGS) وب که به وسیله آژانس فضایی کانادا ساخته شده است و به طور ویژه مسئولیت تنظیم روی اهداف را برعهده دارد، به تازگی نمایی از ستارگان و کهکشان ها را به تصویر کشیده است که در حقیقت پیش نمایشی تماشایی از چیزی است که ابزار علمی تلسکوپ در هفته ها، ماه ها و سال های آینده ثبت خواهد نمود.

این حسگر همیشه قادر به ثبت تصویر بوده است، اما وظیفه اصلی آن هدف گیری دقیق و درنتیجه ایجاد شرایط مقدار گیری های علمی و تصویربرداری دقیق است. بنابراین معمولا تصاویری که این ابزار ثبت می نماید، حفظ نمی شوند زیرا با توجه به پهنای باند ارتباطی محدود میان نقطه لاگرانژی 2 و زمین، جیمز وب داده ها را از حداکثر دو ابزار علمی به صورت هم زمان ارسال می نماید.

با این وجود طی یک آزمایش پایداری یک هفته ای در ماه می، تیم جیمز وب فکر کرد که با دردسترس بودن پهنای باند کافی، می تواند تصاویر گرفته شده را حفظ کند و بدین ترتیب این تصویر ماندگار شد. تصویر آزمایشی مهندسی به دست آمده دارای ساختاری ناهموار در لبه هاست چون ابزار برای ثبت یک رصد علمی بهینه سازی نشده بود و در عوض این داده ها برای آزمایش اینکه تلسکوپ چقدر می تواند روی یک هدف قفل گردد تهیه شده اند. اما این تصویر همچنان به قدرت تلسکوپ اشاره دارد.

این تصویر دارای چندین نشانه از سازوکاری است که وب در طول فرایند آماده سازی خود ایجاد نموده است. ستارگان درخشان با شش پرتو پراش بلند و معین خود به خوبی متمایز می شوند، اثری که به علت بخش های آینه شش وجهی وب روی می دهد. علاوه بر این فراتر از ستاره ها، کهکشان ها تقریبا کل پس زمینه تصویر را پر نموده اند.

به گفته دانشمندان، تصویر نهایی این ابزار با استفاده از 72 مرحله نوردهی در طول 32 ساعت، یکی از عمیق ترین تصاویری است که تا کنون از کیهان گرفته شده است. هنگامی که دیافراگم FGS باز است، مانند ابزارهای علمی دیگر، از فیلترهای رنگی استفاده نمی نماید و این یعنی آنالیز سن کهکشان ها در این تصویر با دقت مورد احتیاج برای تجزیه وتحلیل علمی، ممکن نیست. اما این نشان می دهد که حتی هنگام ثبت تصاویر برنامه ریزی نشده در طول آزمایش، FGS قادر است منظره ها خیره نماینده ای از کیهان خلق کند.

با توجه به اینکه ابزار اصلی تلسکوپ فضایی جیمز وب کیفیت تصویری حتی بیشتر از حد انتظار دارد، در ابتدای راه اندازی، دانشمندان عمدا راهنمایی گرها را به اندازه کمی از فوکوس خارج کردند تا از صحت عملکرد آن ها اطمینان حاصل نمایند.

وقتی این تصویر گرفته شد، از تماشا واضح جزئیات و ساختار این کهکشان های کم نور هیجان زده شدم. این گفته نیل رولندز (Neil Rowlands) دانشمند برنامه حسگر راهنمایی دقیق وب از هانی ول ایرواسپیس است که درباره توانمندی وب اضافه نمود: با توجه به آنچه درباره قدرت تصاویر راهنمایی گر پهن باند اعماق فضا دریافتیم، شاید اگر بتوانیم این تصاویر را به موازات سایر رصدها ثبت کنیم، در آینده از نظر علمی در آینده سودمند باشند.

با این حال چون این تصویر با در نظر گرفتن یک نتیجه علمی تهیه نشده اند، چند ویژگی کاملا متفاوت از تصاویر با وضوح کاملی دارند که 12 جولای (21 تیر) منتشر خواهند شد. تصاویری که حداقل برای مدتی، ژرف ترین تصاویری خواهند بود که تا کنون از کیهان گرفته شده است.

تصویر FGS با استفاده از همان طرح رنگ مایل به قرمزی که در طول راه اندازی روی سایر تصاویر مهندسی وب اعمال شده است، رنگ پردازی شده است. علاوه بر این، در طول چند مرحله نوردهی، هیچ تغییر دیدی وجود نداشت. تغییر دید (Dithering) زمانی است که تلسکوپ بین هر نوردهی کمی تغییر مکان می دهد.

در این تصویر بعلاوه مراکز ستارگان درخشان سیاه به نظر می رسند، زیرا نور شدید آن ها آشکارسازهای وب را اشباع می نماید و جهت گیری تلسکوپ در هر مرحله نوردهی تغییر نمی نماید تا مرکز ستاره را از پیکسل های متفاوتی در آشکارسازها ثبت کند. فریم های هم پوشانی شده از نوردهی های مختلف بعلاوه در لبه ها و گوشه های تصویر دیده می شوند.

در این آزمایش مهندسی، هدف قفل کردن تلسکوپ جیمز وب روی یک ستاره و آزمایش این بود که وب چقدر می تواند غلتش خود را در فضا کنترل کند. به معنای واقعی کلمه، این موضوع توانایی وب برای غلتیدن به یک طرف مانند هواپیمای در حال پرواز را می سنجد.

به گفته جین ریگبی (Jane Rigby) دانشمند عملیات وب مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا این آزمایش نه تنها با موفقیت انجام شد بلکه تصویری فراوری کرد که تخیل دانشمندانی را که داده های علمی وب را تجزیه و تحلیل می نمایند، برانگیخت.

او اضافه نمود: کم نورترین حباب های موجود در این تصویر دقیقا انواع کهکشان های کم نوری هستند که وب در نخستین سال فعالیت علمی خود مطالعه خواهد نمود.

در حالی که چهار ابزار علمی وب در نهایت نمای نو تلسکوپ از کیهان را نشان خواهند داد، حسگر راهنمایی دقیق تنها ابزاری است که در طول عمر مأموریت در تمام رصدهای وب استفاده خواهد شد. این ابزار قبلا نقش مهمی در تراز کردن اپتیک وب ایفا نموده است.

اکنون، طی اولین مشاهدات علمی واقعی که در ماه ژوئن انجام شد و هنگامی که عملیات علمی در اواسط جولای شروع گردد، در هر رصد علمی، وب را به سمت هدف خود راهنمایی می نماید و دقت لازم را برای وب حفظ می نماید تا به اکتشافات مهم در خصوص ستارگان، سیارات فراخورشیدی، کهکشان ها و حتی اهداف متحرک در منظومه شمسی ما بپرازد.

عکس ها: تصویر حسگر راهنمایی دقیق از ژرفای کیهان

Credit: NASA, CSA, and FGS team

منبع: NASA